» » Плутон и «Новые горизонты», часть 1. Почему Плутон?

Плутон и «Новые горизонты», часть 1. Почему Плутон?

15 июля 2015 года состоится историческое событие — рандеву зонда «Новые горизонты» с Плутоном. Почему карликовая планета была выбрана в качестве цели для космической миссии?

Девять лет назад, 19 января 2006 года, с мыса Канаверал стартовала ракета-носитель «Атлас-5» с космическим аппаратом «Новые горизонты». Ракета сообщила зонду рекордную скорость в 16,3 км/с относительно Земли, и «Новые горизонты» отправился в долгое космическое плавание. Спустя год аппарат совершил гравитационный маневр у Юпитера, изменил траекторию полета и еще немного ускорился. В 2008 году зонд пересек орбиту Сатурна, в 2011 году — орбиту Урана. Но цель его — далекий и загадочный Плутон — была все еще далеко.

Девять долгих лет понадобились зонду, чтобы приблизиться к Плутону. Сейчас, когда до свидания с карликовой планетой остаются считанные месяцы, впору окинуть взором миссию, ее цели, задачи и поговорить немного о наших ожиданиях от встречи с карликовой планетой. Этой статьей мы начинаем цикл статей, посвященных миссии «Новые горизонты».

Планета-загадка

Научный интерес к Плутону был всегда велик. С момента своего открытия в 1930 году и на протяжении следующих 50 лет планета являлась полной загадкой: астрономы не знали точно ни ее массы, ни размеров, ни строения. Плутон настолько далек от Земли, что изучать его было чрезвычайно трудно; даже в самые мощные телескопы Плутон выглядел как звезда.

Плутон и «Новые горизонты», часть 1. Почему Плутон?

Знаменитая пара фотопластинок, на которых Клайд Томбо открыл Плутон. Левый снимок был сделан 23 января 1930 года, правый — 29 числа. За это время Плутон немного сдвинулся на фоне звезд. Его положение отмечено на снимках стрелками. Фото: Lowell Observatory Archives

Не давала покоя ученым и загадочная орбита Плутона вокруг Солнца, чрезвычайно вытянутая и наклоненная по отношению к орбитам других планет. Плутон своим существованием нарушал стройную и простую архитектуру Солнечной системы с четырьмя земноподобными планетами (Меркурий, Венера, Земля и Марс) на внутренних орбитах и четырьмя газовыми гигантами (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) на внешних, между которыми расположился Пояс астероидов.

В 1978 году у Плутона был случайно открыт спутник Харон. С этого момента копилка наших знаний о Плутоне начала быстро пополняться. Счастливое открытие позволило астрономам точно определить массу и диаметр Плутона и Харона, и даже построить примитивные карты этих тел, на которых были отмечены регионы с разной отражательной способностью. Оказалось, что Плутон очень мал — поперечник его в 5,5 раз меньше земного, а масса в 400 раз меньше массы Земли! В 1985 году в момент покрытия Плутоном звезды, у планеты была обнаружена разреженная атмосфера.

Плутон и «Новые горизонты», часть 1. Почему Плутон?

Фотография, на которой астроном Джеймс Кристи заметил у Плутона выступ (он виден справа) и заподозрил существование Харона. Снимок сделан в 1978 году на 1,55-метровом телескопе во Флагстаффе, США. Источник: U.S. Naval Observatory

Последние два десятилетия Плутон наблюдают с помощью новейших гигантских телескопов, оснащенных адаптивной оптикой, а также с помощью космического телескопа «Хаббл». Были открыты еще 4 спутника, обнаружены метановый и азотный льды на поверхности карликовой планеты, определен состав атмосферы Плутона. Кроме того, выяснилось, что Плутон вовсе не уникален! Начиная с 1992 года за орбитой Нептуна астрономы открыли сотни ледяных тел, образующих Пояс Койпера. Многие из этих тел находятся на том же расстоянии от Солнца, что и Плутон и имеют схожие с ним орбиты. Плутон, таким образом, стал самым крупным представителем Пояса Койпера — скопления древних первичных тел, сформировавшихся на заре Солнечной системы из остатков протопланетной туманности.

Почему Плутон?

Несмотря на последние достижения в изучении Плутона, астрономы с нетерпением ожидают результаты рандеву «Новых горизонтов» с Плутоном. Почему? Ведь Плутон — далекий, маленький и очень холодный мир, на котором «не происходит ничего интересного». Разве может замерзший шарик сравнится с грозным Юпитером и его загадочной атмосферой, с Сатурном и его роскошными кольцами, с геологически-активными спутниками планет-гигантов, наконец, с Марсом?

Конечно, специалисты-планетологи не рассуждают такими широкими категориями; их интересы гораздо более узки и специфичны. Тем не менее, когда речь идет о космической миссии стоимостью в сотни миллионов долларов, не лишне задавать и простые обывательские вопросы. «Почему нужно лететь на Плутон?» — один из них. Другими словами, не лучше ли потратить деньги на изучение другой, более интересной планеты?

На наш взгляд, аргументы для запуска специальной миссии на Плутон более чем убедительные.

  • На момент подготовки миссии Плутон являлся единственной планетой Солнечной системы, которую не посещали космические аппараты. Этот момент имел, правда, в большей степени общественное и культурное значение, чем научное. Был и довольно существенный психологический аспект: не стоит забывать, что Плутон был открыт американцем, и исследовать его было делом чести для НАСА. После того, как Плутон лишили статуса планеты в 2006 году, накал несколько угас, но миссия к тому времени уже стартовала к Плутону — как к крупнейшему представителю нового класса карликовых планет.
Плутон и «Новые горизонты», часть 1. Почему Плутон?

Перед вами лучшее на сегодняшний день изображение Плутона и Харона, полученное на космическом телескопе «Хаббл». Плутон имеет розоватый цвет поверхности, в то время как Харон — нейтрально серый. Фото: NASA/ESA

  • Плутон кардинально отличается по своей природе как от планет земной группы, так и от планет-гигантов Солнечной системы. Имея плотность около 2 г/см?, Плутон вполне уместно называют «ледяным карликом». Похожие на Плутон тела астрономы находят среди спутников планет-гигантов. Тритон, Каллисто и Ганимед, вероятно имеют схожую природу, состоя наполовину из льда и каменных пород. Тритон, Энцелад и, вероятно, некоторые другие ледяные спутники геологически очень активны. Под слоем льда у них имеется жидкая вода, которая пробивается на поверхность в виде мощнейших гейзеров. Есть ли жидкая вода под поверхностью Плутона? Некоторые ученые считают, что на Плутоне может быть целый океан!
  • Особый интерес Плутон представляет, как наиболее крупный представитель Пояса Койпера. Исследуя Плутон, ученые смогут заглянуть в далекое прошлое Солнечной системы и, возможно, смогут лучше понять ее формирование и эволюцию. Замерзший мир должен хранить на своей поверхности следы древних метеоритных бомбардировок, процесс которых, по всей видимости, отличался от бомбардировок внутренних планет. Льды на поверхности Плутона расскажут астрономам о первичном материале, из которого сформировалась Солнечная система.
  • Плутон и его крупнейший спутник, Харон, образуют уникальную пару. Харон лишь вдвое меньше Плутона по размерам и только в 7 раз уступает ему по массе. Кроме того, Харон находится от Плутона на расстоянии всего 20000 км, что почти вдвое ближе, чем расположение геостационарных спутников от поверхности Земли. Такие характеристики дают астрономам с полным правом называть систему Плутон-Харон двойной планетой. Надо сказать, что до обнаружения Харона самой крупной парой планета-спутник из известных была система Земля-Луна. Но Луна, диаметр которой в 3,7 раза меньше диаметра Земли, уступает нашей планете по массе в 81 раз, да и находится в 20 раз дальше, чем Харон от Плутона.
  • Атмосфера Плутона чрезвычайно интересна. Она очень разрежена (ее давление в 100000 раз меньше давления атмосферы Земли) и непостоянна — когда Плутон близок к Солнцу, атмосфера расширяется за счет таяния азота и метана, когда же Плутон удаляется от Солнца, то практически вся вымерзает. «Новые горизонты» пролетят мимо Плутона как раз в тот момент, когда давление атмосферы будет вблизи максимального значения. Это значит, что можно будет проследить за гидродинамическим оттоком газов (его еще называют планетным ветром) в результате теплового испарения. Даже при температуре -220°С атмосфера может испаряться под действием тепла! Изучив этот процесс на Плутоне, можно будет лучше понять, как потеряла свою первичную атмосферу Земля.
  • Спутники Плутона. Крошка-Плутон по размерам меньше Луны, но имеет целых пять спутников! О Хароне было сказано выше. В 2005 году на «Хаббле» были открыты Стикс и Никта, имеющие размер около 100 км. В 2013 — также с помощью «Хаббла» — 30-километровые Кербер и Гидра. Будут ли найдены еще спутники? А может быть, даже кольца? Как сформировалась столь богатая система Плутона? Возможно, в далеком прошлом Плутон столкнулся с массивным телом и из его остатков сформировались спутники? Или они были захвачены из Пояса Койпера? На эти вопросы только предстоит дать ответ. Ясно одно, в ходе миссии «Новые горизонты» посетит не один мир, а по крайней мере шесть, и все они могут сильно отличаться друг от друга!
Плутон и «Новые горизонты», часть 1. Почему Плутон?

Плутон и его пять спутников. Снимок сделан летом 2012 года. Источник: NASA

Даже беглый обзор проблемы дает представление о Плутоне, как о невероятно интересном и загадочном мире! Плутон вовсе не замерзшая планета, а «живой» мир, где «дышит» атмосфера, где, возможно, существует подледный океан и криовулканы, и где поверхность регулярно обновляется за счет конденсации и сублимации снега. Есть ли на Плутоне горы, кратеры, разломы? Много ли воды? Какое влияние на Плутон оказывает его спутник Харон? Будем надеяться, что эти чрезвычайно интересные вопросы совсем скоро найдут свое разрешение.

В целом же можно сказать, что перед миссией «Новые горизонты» стоит одна из самых амбициозных задач последних десятилетий — впервые в истории науки подробно исследовать представителя древнего Пояса Койпера. Оглянемся на уже пройденные космической эрой вехи и убедимся, что Марс и Луна, в целом, уже неплохо изучены, что получены подробные снимки Урана и Нептуна, а также их спутников. Сегодня детально исследуются Юпитер и Сатурн, Венера и Меркурий… Теперь пришло время Плутона!

11 март 2015 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Система Сатурна: лучшие фото, опубликованные зимой 2013 года

Полярные области Сатурна, его кольца и спутники — в лучших снимках, опубликованных в течение прошедшей зимы. «Кассини» продолжает работать в системе Сатурна, изучая планету-гигант и ее замечательные

Система Сатурна: лучшие фотографии, опубликованные летом 2013 года

Титан и другие спутники планеты-гиганта, полярный шторм Сатурна и его кольца, а также далекая Земля — в снимках, сделанных космическим аппаратом «Кассини». Автоматическая межпланетная станция

7 месяцев до встречи с Плутоном: КА «Новые горизонты» переводят в рабочий режим

«Новые горизонты» начинает подготовку к встрече с Плутоном: 6 декабря специалисты НАСА разбудят после долгого сна бортовые системы зонда. 14 июля 2015 года состоится поистине историческое событие в

Космический аппарат «Новые горизонты» приступил к изучению Плутона

Четыре из семи научных инструментов, установленных на летящем к Плутону зонде, уже наблюдают далекий и загадочный мир. До встречи автоматической межпланетной станции «Новые горизонты» с Плутоном

Автоматическая межпланетная станция «Новые горизонты» делает новые фото Плутона

Новые снимки карликовой планеты показывают движение вокруг нее крупнейшего спутника Харона. Космический аппарат «Новые горизонты» приближается к Плутону. До рандеву с карликовой планетой остается

Система Сатурна: лучшие фотографии, опубликованные осенью 2014 года

Холодные и прекрасные пейзажи далекой планеты и некоторых ее спутников, сфотографированные космическим аппаратом «Кассини», продолжают вызывать любопытство и удивление. Автоматическая межпланетная
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Остекление балкона с крышей – делаем ремонты недорогоКак правильно работать плазморезомВскрытие автомобиля без ключа – аварийное открытие замкаПрофессиональное вскрытие замков в дверяхТипография «Optima» в МосквеПластиковый мусорный контейнерЗаказать цветы с доставкой по городуКвест комнаты в Киеве